Технология металлов и сварка

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Технология металлов и сварка

Нагретые до необходимой температуры слитки подают клещевыми кранами на слитковозы, доставляют их на приемный рольганг прокатного стана.
...
Методические печи. На рис. 93 показана одна из конструкций методической печи для нагрева заготовок перед прокаткой или ковкой. В методических печах нагреваемый металл и продукты горения движутся навстречу друг другу. Заготовки загружают в печь через посадочное окно со стороны толкателя 1, который перемещает их по двум
...
Для нагрева металла перед обработкой давлением применяют также печи с выдвижным подом, карусельные с вращающимся подом, конвейерные с шагающим подом, непрерывные с роликовым подом, колпако-вые и электрические.
...
Электрические печи сопротивления имеют специальные элементы, которые при прохождении тока нагреваются и создают соответствующую температуру в рабочем пространстве печи для нагрева заготовок. Элементы сопротивления расположены на своде и вдоль стенок печи.
...
При контактном электронагреве заготовку зажимают между кон-тактодержателями вторичной обмотки трансформатора. Ток, проходя через заготовку, нагревает ее до необходимой температуры.
...
При индукционном электронагреве заготовку помещают в индуктор. Он создает переменное электромагнитное поле, которое возбуждает в заготовке вихревые токи. При прохождении этих токов выделяется тепло, которое н нагревает заготовку. Применение индукционного нагрева в кузнечных и прессовых цехах позволяет автоматизировать процесс нагрева заготовок.
...
Прокатка металла осуществляется при прохождении его между валками, вращающимися в разных направлениях (рис. 94). При прокатке металл обжимается, в результате чего толщина полосы уменьшается, а ее длина и ширина увеличиваются. Разность между ис
...
При обжатии полосы в валках несколько увеличивается ее ширина. При заданном коэффициенте обжатия hjh^ вытяжка р. и коэффициент уширения полосы bjbu взаимно связаны:
...
Максимально допустимый угол захвата при прокатке зависит от; материала валков и прокатываемой полосы, состояния их поверхности, температуры и скорости прокатки. Обычно при прокатке блюмов и крупных заготовок максимальный угол захвата составляет 24— 30°, прн горячей прокатке листов и полос — 15—20°, при холодной прокатке листов и лент со смазкой — 2—10°.
...
Исследованиями доказано, что при прокатке скорость металла при выходе из валков i\ несколько больше окружной скорости вращения валков v,
...
Опережение металла определяется отношением разности скоростей движения металла и вращения валков к скорости вращения валков и выражается в процентах:
...
Опережение при прокатке тем больше, чем больше радиус валков и меньше толщина прокатываемой полосы; оно увеличивается с ростом коэффициента трения и может составлять 3—10%.
...
Соотношение между вытяжкой и уширением при прокатке полосы с некоторым постоянным обжатием зависит от соотношения между соответствующими главными напряжениями, Действующими на металл в очаге деформации. Основной схемой напряженного состояния металла в прокатываемой полосе является схема трехосного сжатия. В обычных условиях прокатки максимально вертикальное главное напряжение ot,
...
При расчете иа прочность валков и других деталей рабочей клети прокатного стана и при определении мощности двигателя стана необходимо знать усилие прокатки Р,
...
При прокатке простых профилей (листов, полос и заготовок прямоугольного и квадратного сечений) контактная площадь определяется произведением средней ширины полосы в очаге деформации на длину очага деформации. При прокатке сложных профилей (уголков, швел-лероз, балок, рельсов и т. п.) контактную площадь определяют графически или по приближенным формулам. Среднее давление прокатки рассчитывают по формулам или находят опытным путем.
...
При определении мощности двигателя сначала находят крутящий момент, необходимый для прокатки. Крутящий момент двигателя для станов с постоянной скоростью прокатки в течение прохода металла между валками складывается из момента сил, затрачиваемого на деформацию металла,н момента сил трения возникающего в подшипниках валков и шестерен передаточных механизмов. Для станов с регулируемой скоростью прокатки должен учитываться также и динамический момент, необходимый для разгона двигателя при увеличении скорости прокатки.
...
Неравномерность деформации металла при прокатке. При прокатке часто происходит неравномерное обжатие металла. Простейший пример — расплющивание круглой заготовки в гладких валках; в этом случае обжатие изменяется по ширине naiocbi.
...
Неравномерность деформации металла обусловлена формой поперечного сечения заготовки и валков, а также неодинаковым нагревом по сечеиию прокатываемой полосы. При неравномерном обжатии отдельные участки поперечного сечения полосы склонны к различной
...
вытяжке. Однако под влиянием жестких внешних концов и взаимной связи частиц металла по всему поперечному сечению полосы устанавливается некоторая средняя вытяжка металла. Принудительное выравнивание вытяжки различных частей полосы может сопровождаться местным изменением ее поперечных размеров в виде утяжки или вынужденного уширения металла. При этом возможно разрушение металла или накапливание в нем внутренних остаточных напряжений. Все эти явления должны тщательно учитываться при прокатке сложных профилей.
...
Листовую и полосовую сталь и ленты прокатывают в валках с цилиндрической, слегка бочкообразной или вогнутой рабочей поверхностью. Сортовую сталь и профили специального назначения прокатывают в калиброванных валках, т. е.
...
в валках, на рабочей поверхности которых вытачивают специальные вырезы. Вырез, сделанный в одном валке, называют ручьем. Вырез, образованный двумя ручьями валков, называют калибром.
...
Последовательное прохождение прокатываемого металла через калибры постепенно превращает квадратное или прямоугольное сечение слитка (заготовки) в сечение готового профиля.
...
Форма чистового калибра точно соответствует форме готового проката, но размеры калибра приняты с учетом коэффициента температурного расширения металла и минусового допуска. Кроме того, необходимо предусматривать зазор между валками, чтобы иметь возможность сблизить их до прокатки на величину упругих деформаций, вызывающих отдачу валков (увеличение расстояния между ними).
...
Важнейшая задача калибровки — расчет режима обжатии при прокатке. Устанавливая режим обжатия, учитывают пластичность металла и его сопротивление деформации, допустимый угол захвата, прочность валков и деталей стана, мощность двигателя,величин у уширения. При расчете и конструировании калибров для прокатки сложных профилей (балок, швеллеров, рельсов) учитывают также явления, связанные с неравномерностью деформации: утяжку металла и вынужденное уширение.
...
Главная линия прокатного стана (рис. 100) состоит из следующих основных узлов: рабочей клети /, шпинделей 2,
...
Рабочая клеть. В этой клети осуществляется прокатка металла. Опа состоит (рис. 101) из двух станин 5 с приливами (лапами) 2; пли-товин /, на которые опираются станины; установочных труб 9, соединяющих станины; крышки 3; прокатных валков 10; подушек нижнего 7, среднего 6 и верхнего 4 валков и подшипников для них; механизма 8 для установки валков и устройства 11 для уравновешивания нижнего валка.
...
Станины прокатных клетей предназначены для установки в них валков и для восприятия усилия прокатки, передаваемого через опоры шеек. В опорах (подушках) находятся вкладыши скольжения или подшипники качения для шеек валков.
...
Важнейшая задача калибровки — расчет режима обжатии при прокатке. Устанавливая режим обжатия, учитывают пластичность металла и его сопротивление деформации, допустимый угол захвата, прочность валков и деталей стана, мощность двигателя,величин у уширения. При расчете и конструировании калибров для прокатки сложных профилей (балок, швеллеров, рельсов) учитывают также явления, связанные с неравномерностью деформации: утяжку металла и вынужденное уширение.
...
профиля. Однако смена валков в них затруднена. Такие станины изготовляют для крупных обжимных и листовых станов. Смену валков в этом случае производят через окно станины при помощи тележки. Закрытые станины изготовляют также для чистовых клетей. Открытые станины устанавливают в черновых клетях.
...
обжимают металл и придают ему требуемую форму. Прокатный валок (рис. 102) состоит из бочки 3 (гладкой или с ручьями); шеек 2,
...
расположенных с обеих сторон бочки и опиракщихся на подшипник валка; трефов /, предназначенных для соединения валка со шпинделем.
...
ные валки, отливаемые в земляных формах, применяют при черновой горячей прокатке стали. Твердые чугунные валки, отливаемые в металлических формах, широко применяют на листовых станах и в чистовых клетях сортовых и проволочных станов.
...
На блюмингах, слябингах, обжимных клетях сортовых станов и на станах холодной прокатки листов применяют литые или кованые стальные валки. КоваЕтые валки несколько прочнее литых, но дороже в 1,5—2 раза, поэтому их применяют реже. Для листовых станов применяют валки из легированной стали (хромоникелевой и хромомолиб-деновой).
...
Шейки прокатных валков вращаются во вкладышах подшипников скольжения или в роликовых подшипниках качения, устанавливаемых в подушках клетей. Вкладыши обычно изготовляют из текстолита, пластифицированной древесины и др. Текстолитовые вкладыши смазывают водой.
...
Двигатели станов и механизмы привода. Для прокатных станов в настоящее время применяют двигатели постоянного или переменного тока (асинхронные и синхронные). Так как число оборотов быстроходных двигателей обычно не соответствует числу оборотов валков в прокатных клетях, между двигателями и клетями устанавливают редукторы. В прокатных клетях вращающий момент двигателя необходимо распределить между несколькими валками. Для этого применяют шестеренные клети. Крутящий момент от двигателя к валкам передается при помощи шпинделей и муфт.
...
Вспомогательное и транспортное оборудование прокатных станов. Прокатанный на стане металл подвергают отделке: обрезают концы, разрезают на требуемые длины, правят, свертывают катанку в бунты, сматывают широкополосную сталь в рулоны и т. п. Эти операции отделки проката механизированы; их производят вспомогательные машины и механизмы, приводимые в действие электромоторами. Вспомогательное оборудование станов весьма разнообразно. К нему относят
...
Прокатываемые полосы необходимо перемещать от одного устройства к другому. Для этого предусмотрено специальное транспортное оборудование: пластинчатые, роликовые и скребковые конвейеры, рольганги, транспортеры, манипуляторы, толкатели, выталкиватели и сталкиватели.
...
Классификация станов по типу рабочих клетей. В зависимости от числа и расположения валков в клети станы разделяют на дуо, трио, кварто, многовалковые, универсальные.
...
имеют рабочие клети (рис. 103,а) с двумя валками с постоянным направлением вращения. Полоса между валками проходит один раз (станы линейного типа с чистовыми клетями, станы с последовательным расположением клетей и др.). Реверсивные станы дуо имеют переменное направление вращения валков для прохождения металла между валками несколько раз (блюминги, слябинги)-
...
имеют три прокатных валка с постоянным направлением вращения, расположенных в одной вертикальной плоскости (рис. 103,6). Для задачи прокатываемой полосы между верхним и средним валками служат подъемно-качающиеся столы, установленные с одной или обеих сторон клети. К этому типу станов относят сортовые линейные станы.
...
(рис. 103,в) имеют четыре валка в одной вертикальной плоскости. Два валка меньшего диаметра являются рабочими, два валка большего диаметра — опорными. Эти станы примени -
...
(шести- двенадцати- и двадцати-валксвые) (рис. 103,г) широко применяют в последние годы. Благодаря малому диаметру валков (10—30 мм) и большой жесткости рабочей клети на этих станах можно катать тончайшую ленту. Рабочие валки этих станов бесприводные (при малом диаметре валков привод их практически невозможен). Рабочие валки опираются на ряд приводных валков, которые в свою очередь опираются на ряд опорных валков. Такая схема обеспечивает исключительно большую жесткость всей валковой системы и практически полное отсутствие прогиба рабочих валков.
...
(рис. 103,5) применяют при прокатке широкополосной стали, листов и слябов. Металл в универсальных станах обжимается горизонтальными и вертикальными валками; последние обеспечивают получение ровных и гладких кромок проката.
...
Универсальные балочные станы применяют при прокатке балок высотой до 1000 мм (рис. 103,е). Вертикальные валки рабочих клетей этих станов являются неприводпыми и располагаются между опорами подшипников горизонтальных валков в одной плоскости с ними.
...
Классификация станов по назначению. Станы по назначению разделяют на обжимные, заготовочные, сортовые, полосовые, проволочные, листовые, трубопрокатные и станы специального назначения.
...
относят блюминги и слябинги — крупные станы с валками диаметром 800—1500 мм для прокатки слитков массой 2—35 т и более в заготовки крупных размеров (блюмы и слябы). Эги заготовки являются исходным материалом для крупносортных, листовых и заготовочных станов.
...
имеют валки диаметром 450— 850 мм. На этих станах прокатывают блюмы в заготовки меньших размеров [60 x 60 -f-150 X 150 мм) для получения затем сортовой стали и проволоки. Наиболее совершенными станами являются непрерывные заготовочные станы, устанавливаемые непосредственно за блюмингами.
...
рабочих клетей в несколько линий. Весьма совершенны непрерывные сортовые станы (рис- 104). Рабочие клети в этих станах располагаются последовательно одна за другой. Полоса одновременно прокатывается во всех или нескольких клетях. Скорость прокатки полосы по мере уменьшения ее сечения увеличивается. На непрерывных станах можно достичь очень высокой производительности при полном исключении ручного труда. Благодаря автоматизации на этих станах можно применять скорости прокатки до 30—40 м/с и более.
...
При прокатке среднесор-тной и крупносортной стали применяют стапы с зигзагообразным расположением клетей. На этих станах в каждой клети производится также только один проход, ко полоса размещается на рольганге между двумя последовательно расположенны- рИс. 104. Непрерывный прокатный
...
длинным, клети располагают по ходу прокатки в трех параллельных линиях. Прокатываемую полосу передают из одной на другую линию по рольгангам с косорасположенными роликами или при помощи шлепперов.
...
Разновидностью этого типа станов являются шахматные станы, в которых предчистовые и чистовые клети расположены в шахматном порядке-
...
Для прокатки мелкосортной стали применяют также полунепрв' рытые станы, имеющие непрерывную черновую группу и чистовую группу, состоящую из нескольких рабочих клетей, расположенных в линию.
...
В современных непрерывных сортовых станах каждая рабочая клеть имеет индивидуальный привод, что позволяет устанавливать скорость прокатки для каждой клети. У этих станов имеются клети с вертикальными валками, что исключает кантовку полосы в кантующих проводках.
...
листовой стали толщиной 1,25—60 мм и более имеют бочки валков длиной 800—5000 мм. Толсто листовую сталь шириной 1500—2600 мм прокатывают на непрерывных и полунепрерывных широкополосных станах.
...
листов толщиной 0,05—4 мм имеют бочки валков длиной 300—2800 мм. При холодной прокатке тонкой ленты из стали различных марок и цветных металлов широко применяют четырех-, двенадцати- и двад-цативалковые станы, а также четырех- и трехклетевые непрерывные станы кварто.
...
предназначены для производства бесшовных стальных труб. Процесс прокатки бесшовных труб состоит из двух операций: получение из слитка или заготовки толстостенной гильзы и последующая раскатка этой гильзы в трубу заданного диаметра.
...
Разновидностью специальных видов проката являются гнутые профили, позволяющие упростить технологию производства деталей у потребителей. Гнутые профили получают из листа или ленты толщиной от 0,2 до 20 мм. Они особенно широко применяются в строительстве (в элементах строительных конструк
...
разделяют на бесшовные и сварные. Доля стальных труб в общем выпуске проката с каждым годом увеличивается. В последнее время особенно быстро растет производство сварных труб.
...
следующие: подготовка исходного материала,нагрев, прокатка и отделка. Схема технологического процесса производства готового проката приведена на рис. 106.
...
При подготовке исходного металла к прокатке с него удаляют различные поверхностные дефекты, что увеличивает выход готового проката. Эга операция особенно необходима при прокатке качественной углеродистой и легированной стали.
...
/ — квадратный; 2 —круглый: 3— полосовой; 4 — шестигранный; 5 — угловой; 6 — тавровый; 7 — балочный; S — швеллерный; 9—рельсовый; № — шпунтовый; 11 — зетовый; 12 — колыю автообода; 13 — автообод
...
марки или группы марок стали, правильный выбор температуры начала и конца прокатки, а также режим обжатия влияют не только на качество готовой продукции, но и на производительность стана. Нару
...
шение режима нагрева металла может привести к получению неудовлетворительных механических свойств готового проката и браку.
...
При прокатке контролируют начальную и конечную температуры, заданный режим обжатия. Во время прокатки проверяют настройку валков наблюдением за размерами и формой проката; состояние калибров; установку и состояние поверхности валковой арматуры. В процессе прокатки измеряют усилия прокатки, что позволяет полнее использовать мощность станов.
...
После прокатки контроль продолжают во время отделочных операций (резки полос на мерные длины, правки, удаления поверхностных дефектов и т. д.).
...
Готовый прокат подвергают конечному техническому контролю. Путем этого контроля проверяется соответствие качества проката техническим условиям или предъявляемым к нему требованиям. При неудовлетворительных результатах контроля допускается повторное испытание удвоенного числа образцов проката.
...
Производство блюмов и слябов. На блюмингах и слябингах прокатывают слитки в крупные заготовки — блюмы и слябы. Масса и форма слитков зависят от диаметра валков, мощности двигателя стана, марки стали и вида получаемой заготовки.
...
Рис. 107. Расположение оборудования одноклетевого блюминга 1150 (план): 1— помещение для подачи коксика и уборки шлака; 2— нагревательные колодцы; 3—при. емный рольганг со стационарным онрокидыиателем; 4 — поворотный стол; 5—краны; 6 — рабочая клеть блюминга;
...
Масса слитка должна быть такой, чтобы обеспечить максимальную производительность стала, требуемое число блюмов и слябов, наибольший выход годного проката. Для прокатки слябов нужны, например, слитки значительно большей массы, чем для прокатки блюмов.
...
Для нагрева слитков при прокатке блюмов и слябов применяют нагревательные колодцы. В нагревательные колодцы блюмингов и слябингов свыше 90% всех слитков поступает непосредственно из сталеплавильного цеха в горячем состоянии (при средней температуре 800—850° С).
...
как правило, располагают в отдельном здании, примыкающем к основному зданию блюминга или слябинга. На рис. 107 показано расположение оборудования современного одноклетевого дуо-реверсивного блюминга с валками диа-
...
метром 1150 мм. Здание нагревательных колодцев состоит из двух пролетов, в одном из которых расположены колодцы, а в другом — устройства для подачи газа, воздуха и управления колодцами.
...
В последние годы производительность блюмингов значительно возросла и составляет 3,5—4,0 млн. т и более слитков в год. Продолжительность прокатки одного слитка составляет при этом 50—60 с. Приводом
...
По данным практики работы передовых заводов СССР обжатие слитка за отдельный проход при производстве блюмов из углеродистой и низколегированной стали составляет в среднем около 65— 75 мм, а максимальное обжатие — 90 — 120 мм. При таких обжатиях слиток углеродистой стали
...
В настоящее время на многих блюмингах основные операции технологического процесса прокатки (подача слитков, работа рольгангов, главный привод валков, нажимное устройство и т. д.) автоматизированы.
...
обеспечивает точное перемещение верхнего валка в соответствии с заданным режимом обжатия слитка по проходам. Автоматическая схема управления блюминга состоит из электронного счетного устройства и следящей системы.
...
Счетное устройство предназначено для счета проходов металла. В нем имеется несколько реле счетов. После каждого прохода срабатывает очередное реле счета. Реле окончания счета приводит счетное устройство в исходное положение. Счетное устройство переключает следящую систему привода нажимных винтов в соответствии с заданной программой обжатий. Следящая система имеет датчик положения верхнего валка — следящий потен циомегр СП (рис. 109); программное устройство — программный потенциометр ПП, позволяющий изменять обжатия в соответствии с заданной программой; электронное усилительное устройство — ЭУУ для усиления разности напряжений, задаваемых сельсин-датчиком и программным устройством; исполнительное устройство, состоящее из электронного усилителя ЭМУ, генератора Г и двигателя Д нажимного устройства; электронное счетно-решающее устройство предварения торможения ЭУТ, которое переводит двигатели нажимного устройства в тормозной режим.
...
Работа автоматики нажимного устройства состоит в следующем. При подходе нагретого слитка к валкам засвечивается ближнее фотореле БФР (на рис. 109 — левое) и включается двигатель блюминга; рабочие валки начинают вращаться. Подходящий к валкам слиток ими захватывается, после чего срабатывает реле счета проходов РСП в цепи программного потенциометра ПП. При этом появляется напряжение рассогласования в следящей системе СП, которое усиливается электронным усилительным устройством ЭУУ. По выходе конца слитка из поля ближнего БФР замыкается обмотка ЭМУ и включается генератор Г; двигатели Д привода нажимных винтов опускают верхний валок. Одновременно уменьшается напряжение рассогласования следящей системы движением ползунка реохорда следящего потенциометра СП, что приводит с помощью счетно-решающего электронного устройства предварения торможения двигателей нажимного устройства к их торможению и остановке. После этого срабатывает автоматика рольганга, слиток поступает к стану, засвечивает ближнее фотореле БФР (на рис, 109 — правое), включается главный привод стана, и все операции повторяются. После последнего прохода срабатывает реле окончания счета и валок поднимается в исходное положение.
...
Заготовочные станы обычно располагают в непосредственной близости от блюмингов; они входят в состав заготовочного отделения про-
...
катного цеха. Такое расположение станов позволяет прокатывать заготовки из крупных слитков с одного нагрева, что экономически выгодно.
...
Производство фасонных профилей проката на рельсобалочных станах. На этих станах прокатывают железнодорожные и трамвайные рельсы, балки, швеллеры, шпунты, угловую, круглую и квадратную сталь большого сечения.
...
Строительные балки нормального типа обычно имеют высоту 160— 600 мм. В последнее время на этих станах осваивают производство балок высотой 7С0 мм, облегченных тонкостенных балок высотой до 300 мм с меньшим, чем у нормальных балок, углом наклона полок, а также широкополочных двутавровых балок.
...
Шпунты (сваи) могут иметь плоское, корытное и зетовое сечение в зависимости от назначения (перемычки, противсфильтрационные завесы и т. д.) в гидротехническом строительстве.
...
Балки и швеллеры изготовляют преимущественно из кипящей стали марок СтО, СтЗ, Ст4 и Ст5. Коррозионная стойкость балок, швеллеров и шпунтов в атмосферных условиях значительно возрастает, если их изготовляют из низколегированных сталей.
...
Во второй линии стана обычно имеются две черновые клети трио 2 850, приводом для которых является реверсивный двигатель мощностью около 4400 кВт. Чистовая клеть дуо 3 обычно имеет валки того же диаметра, что и черновые клети. Эта клеть открытого типа. В отличие от черновых клетей трио она часто оснащена подшипниками качения, обеспечивающими большую точность прокатки. Приводом чистовой
...
катного цеха. Такое расположение станов позволяет прокатывать заготовки из крупных слитков с одного нагрева, что экономически выгодно.
...
Производство фасонных профилей проката на рельсобалочных станах. На этих станах прокатывают железнодорожные и трамвайные рельсы, балки, швеллеры, шпунты, угловую, круглую и квадратную сталь большого сечения.
...
Строительные балки нормального типа обычно имеют высоту 160— 600 мм. В последнее время на этих станах осваивают производство балок высотой 7С0 мм, облегченных тонкостенных балок высотой до 300 мм с меньшим, чем у нормальных балок, углом наклона полок, а также широкополочных двутавровых балок.
...
Производство фасонных профилей проката на рельсобалочных станах.
...
Балки облегченного типа прокатывают на рельсобалочпых станах, оборудованных сменной универсальной клетью, устанавливаемой вместо чистовой клети дуо.
...
Широкополочные балки высотой до 1000 мм и более с параллельными полками прокатывают на универсальных балочных станах из слитков массой до 20 т и более прямоугольного или двутаврового сечений. Слитки прокатывают сначала в черновой профиль балки на дуо-рсверсивном блюминге с валками диаметром 1370—1500 мм, длиной бочки 3100 мм, а затем направляют на универсальный балочный стан.
...
Калибровка валков рельсобалочных станов. В зависимости от размеров балки и се профиля на этих станах применяют различные системы калибровки валков. Типовые схемы прокатки балок показаны на рис. 111. Схема / состоит только из закрытых балочных калибров. В первом разрезном калибре исходная заготовка, обычно прямоугольного сечения, прорезается острыми гребнями валков, в результате чего образуется начальное двутавровое сечение. В последующих калибрах врезы {образование стенки профиля) постепенно углубляются и расширяются и утончаются фланцы. Обычно эту схему применяют для прокатки балок № 10—40.
...
Для прокатки крупных балок (№ 45—60) применяют схему //, формируя профиль в открытых балочных калибрах. Калибры вытачивают на валках блюминга и черновой дуо-реверсивной клети рельсо-балочного стана. В каждом таком калибре изменением расстояния между валками осуществляют несколько проходов, после которых на боковых гранях полосы образуются заусенцы, которые устраняют кан-
...
Балки облегченного типа прокатывают на рельсобалочпых станах, оборудованных сменной универсальной клетью, устанавливаемой вместо чистовой клети дуо.
...
Широкополочные балки высотой до 1000 мм и более с параллельными полками прокатывают на универсальных балочных станах из слитков массой до 20 т и более прямоугольного или двутаврового сечений. Слитки прокатывают сначала в черновой профиль балки на дуо-рсверсивном блюминге с валками диаметром 1370—1500 мм, длиной бочки 3100 мм, а затем направляют на универсальный балочный стан.
...
товкой полосы на 90° и обжатием на гладкой части валков. Деформация в открытых калибрах продолжается до тех пор, пока толщина стенки чернового профиля не достигнет трех-пятикратной толщины стенки готового профиля. Дальнейшую прокатку ведут в закрытых балочных калибрах.
...
В последнее время используют схему III, в которой применяют закрытые наклонные балочные калибры (косая калибровка). Такое расположение калибров на валках позволяет прокатывать балки с параллельными полками и с малым уклоном граней полки. Косую калибровку применяют также для прокатки облегченных и тонкостенных балок.
...
профилей для поясов (рис. 112,6). Однако в поясных г шах двутавровых балок, сваренных из трех плоских элементов, под воздействием усадочных напряжений происходит коробле
...
ние, а иногда и перекос. Для прокатки швеллеров применяют схемы, указанные на рис. 113. Рельсы, балки и другие профили подвергают после прокатки отделочным операциям (резке, охлаждению, правке и др.), а также производят испытания, осмотр и приемку.
...
Большое значение для увеличения срока службы рельсов и других профилей имеет термическая обработка. Термически обработанные рельсы (путем нормализации, закалки) получаются более стойкими против износа и контактной усталости.
...
Круглую, квадратную, полосовую и угловую сталь, балки и швеллеры малых размеров, проволоку (катанку) прокатывают па сортовых станах. Заготовки для прокатки сортовой стали нагревают в рекуперативных методических печах различной конструкции.
...
Выход годного проката из заготовок на современных сортовых станах составляет 91—96%; более высокий выход дают мелкосортные, полосовые и проволочные станы. На 1 т годного проката расходуется 1,099—1,041 т стали.
...
Прокатка круглой и арматурной стали. Применяют несколько различных схем прокатки круглой стали и проволоки. Наиболее распространена, особенно при прокатке круглой стали диаметром 6—20 мм, схема, состоящая из предчистового квадратного, предчистового овального и чистового круглого калибров. В качестве черновых калибров используют системы калибров: ромб—квадрат илн овал — квадрат.
...
Проволоку прокатывают с возможно большими вытяжками и максимальными скоростями, что обеспечивается применением системы калибров овал — квадрат.
...
Чистовой калибр для арматурной стали вытачивают в валках по размеру внутреннего диаметра профиля, а винтообразные углубления на поверхности калибра получают фрезеровкой канавок. В такой калибр задают овальную полосу.
...
Прокатка арматурной стали периодического профиля отличается от прокатки обычного круглого профиля только формой чистсвого ка
...
либра и несколько большими размерами предчистовых калибров. Увеличение размеров этих калибров вызывается необходимостью вдавливания металла в канавки чистового калибра.
...
Арматурные профили изготовляют из мартеновской стали марок Ст5 и 25Г2С. Эти профили поставляют с гарантированным пределом текучести и испытанием на загиб в холодном состоянии.
...
Рис. 114. Периодический профиль арматурной стали: о —общий виц оержней; б — развернутая поверхность стержня;
...
о —общий виц оержней; б — развернутая поверхность стержня;
...
через определенное число проходов в вертикальных валках обжимаются кромки полосы. При таком способе прокатки полностью удаляется окалина, хорошо обрабатываются кромки полосы, возможна прокатка полос разных размеров на одних и тех же валках.
...
Производство угловой стали. На рис. 116 приведена схема прокатки угловой стали, получившая широкое применение. Черновые валки,
...
на которых полоса прокатывается с неограниченным уширением, могут быть использованы для изготовления угловой стали любых размеров.
...
На листовых станах прокатывают толстолистовую сталь (мостовую, резервуарную, судостроительную, броневую, котельную и топочную) и тонколистовую (конструкционную, кровельное железо, жесть белую и черную, электротехническую, трансформаторную и динамную).
...
Прокатку толстых листов проводят в две стадии: 1) раскатка сляба в поперечном направлении до получения необходимой ширины. Для
...
этого сляб после одного или двух проходов поворачивают в горизонтальной плоскости на 90° и прокатывают поперек его длины; 2) прокатка по длине сляба после достижения им необходимой ширины и поворота прокатываемой полосы на 90°.
...
Для получения необходимой ширины сляб, кроме того, прокатывают обычно с подачей под углом к оси валков (прокатка на угол). Обжатие за каждый проход определяют исходя из условий захвата, прочности валков и мощности двигателя стана.
...
осуществляют на полунепрерывных и непрерывных станах. На этих станах из слябов прокатывают листы шириной 600—2200 мм и более, толщиной 1,25—4 мм. Для окончательной отделки горячекатаной листовой стали непрерывные станы имеют нормализационную печь, травильную установку, сушильную машину, дрессировочные станы, правильные машины и ножницы. Готовый прокат поставляют в виде листов или рулонов.
...
топких листов осуществляют в листах (карточках) и рулонах. Способ в листах сохранился только на старых металлургических заводах. Рулонный способ получил сейчас широкое применение.
...
После горячей прокатки рулоны листовой стали поступают в травильное отделение. Травильный агрегат состоит из разматывателя рулонов, ножниц для обрезки переднего конца, машины для сварки или сшивки рулонов, кислотных и промывных ванн, устройства для сушки листов горячим воздухом, ножниц для вырезки места сшивки и сматывателя рулонов. После травления и соответствующей подготовки рулоны поступают на станы холодной прокатки. Прокатка ведется со смазкой и с охлаждением валков. В процессе холодной прокатки происходит иаклеп металла, затрудняющий дальнейшее обжатие и утонение листов. Для снятия наклепа применяют промежуточные отжиги листов обычно в колпаковых печах с защитной атмосферой или нормализационных печах. После отжига листы направляют для дальнейшей прокатки или на дрессировку (холодная прокатка с обжатием 0,5—1,5% за один проход).
...
Для холодной прокатки листовой стали применяют различные станы в зависимости от объема производства, назначения листов и других условий. На старых заводах с небольшим объемом производства применяют главным образом листовые станы кварто, а иногда листовые станы трио. На современных металлургических заводах широко применяют реверсивные стаиы кварто, непрерывные трех-, четырех-и пятиклетевые станы. На этих станах листы прокатывают в рулонах.
...
Непрерывные трех- и четырехклетевые станы, а также реверсивные станы кварто применяют для прокатки всех листов, кроме жести. Жесть в рулонах массой до 12 т при толщине исходного листа около 2 мм прокатывают на непрерывных пятиклетевых станах; скорость прокатки достигает 30 м/с.
...
Жесть в зависимости от назначения и для предохранения от коррозии подвергают лужению, цинкованию, лакировке и т. п. Лужение жести в прокатных цехах производят двумя способами: погружением в расплавленное олово (горячее лужение) и электролитическим путем. Электролитическое лужение обеспечивает более равномерное покрытие металла с меньшим расходом олова.
...
По сравнению с горячекатаными профилями гнутые профили имеют следующие преимущества: толщина профилей достигает 0,5 мм (при горячей прокатке на современных станах практически трудно обеспечить толщину листа менее 1,2 мм); они могут иметь весьма сложную форму, обладающую высоким моментом сопротивления, что позволяет выбрать более рациональное сечение профиля; уменьшается масса конструкции и получается экономия металла.
...
Гнутые профили изготовляют на роликогибочных станах периодического и непрерывного действия, представляющих собой ряд последовательно расположенных клетей с приводными роликами. Для первых станов исходным материалом являются- сравнительно короткие листы или полосы; для вторых —- рулоны ленты.
...
По конструкции станы бывают двух типов: 1) с консольно расположенными роликами и 2) с роликами, расположенными между станинами клетей. Консольное расположение роликов допускается только
...
Число клетей в роликогибочном стане зависит от формы профиля: чем он сложнее, тем больше нужно клетей. Окружная скорость роликов составляет 20—120 м/мин и выше.
...
В строительстве применяют гнутые профили в виде швеллеров, деталей тавровых сечений, штамповочных листов и т. п. Очень эффективно применение гнутых профилей в ограждающих строительных конструкциях с элементами сложного сечения.
...
При замене прогонов промышленных зданий, свариваемых из нескольких горячекатаных профилей, одним гнутым профилем такой же примерно формы достигается экономия до 34 % металла с одинаковой несущей способностью конструкций (рис. 117).
...
В строительстве применяют гнутые профили в виде швеллеров, деталей тавровых сечений, штамповочных листов и т. п. Очень эффективно применение гнутых профилей в ограждающих строительных конструкциях с элементами сложного сечения.
...
При замене прогонов промышленных зданий, свариваемых из нескольких горячекатаных профилей, одним гнутым профилем такой же примерно формы достигается экономия до 34 % металла с одинаковой несущей способностью конструкций (рис. 117).
...
В беспрогонных крупнопанельных покрытиях применяют карнизы с гнутыми профилями в виде уголков, имеющих отбортованные полки (рис. 118). Эти же гнутые профили используют для промежуточных прогонов остекления, благодаря чему экономится до 30% металла по сравнению с обычными прогонами из горячекатаных уголков.
...
Гнутые швеллерные профили с отбортованными полками в стойках фонарей промышленных зданий (взамен горячекатаных уголков) уменьшают расход металла почти на 40%. Эффективно используются гнутые профили для остекления зданий без применения замазки, а также для поручней лестниц (рис. 119).
...
Применение гнутых профилей возможно также в несущих конструкциях промышленных зданий, например в фермах. Все стержни ферм могут быть выполнены цельными, с более рациональным использованием металла. Применением в стропильных фермах гнутых профилей, изготовленных из стали СтЗ, можно сэкономить около 10% металла. При использовании в фермах гнутых профилей из низколегированной стали экономия металла может достигнуть 30%.
...
Приведенные примеры не исчерпывают всего многообразия гнутых профилей, применяемых в строительстве промышленных и гражданских зданий, в
...
Производство бесшовных труб. Бесшовные трубы прокатывают на пилигримовых станах, установках с автоматическим станом и на непрерывных станах.
...
Заготовка поступает в прошивной стап под небольшим углом к каждому из рабочих валков. Некоторый наклон рабочих валков относительно прошиваемой заготовки обеспечивает ей одновременное вращательное и поступательное движение.
...
При прокатке в центральной зоне слитка или заготовки образуется разрыхленная полость, правильную форму которой придает оправка (дорн), устанавливаемая между валками на пути движения металла.
...
Диаметр оправки должен быть равен диаметру отверстия в гильзе. Полученную гильзу прокатывают затем в трубу заданных размеров на пилигримовом стане, имеющем валки с калибром переменного профиля (рис. 121). Валки вращаются в разные стороны с одинаковой скоростью; направление их вращения обратно направлению подачи гильзы. При вращении валков размеры калибра в свету непрерывно изменяются и, следовательно, профиль калибра за полный оборот валков получается переменным.
...
При максимальном диаметре ручья валки образуют холостой калибр (рис. 121, положение I), размеры которого больше диаметра гильзы; в этот момент гильза вместе с продетым внутрь нее дорном автоматически продвигается вперед на величину подачи. При дальнейшем вращении валков размеры калибра постепепно уменьшаются, и валки обжимают гильзу (пачожение //); обжатие возрастает с уменьшением диаметра ручья. Валки обжимают захваченный кольцеобразный участок гильзы в направлении их вращения, а гильза вместе с дорном перемещается назад (положение ///).
...
После поворота валков на 360° вновь раскрывается холостой калибр и гильза снова подается в валки. Одновременно с подачей осуществляется поворот гильзы на 90е. После раскатки гильзы дорн извлекают из трубы. Прокатка следующей трубы производится на новом дорне, а дорн, бывший в работе, смазывают и подготавливают для дальнейшего использования.
...
Последующая прокатка гильзы в трубу может производиться на автоматическом реверсивном стане дуо, валки которого имеют ряд круглых калибров. В калибр вставляют оправку, удерживаемую на месте стержнем. Просвет, образуемый калибром и оправкой, определяет толщину стенки прокатываемой трубы. Прокатку осуществляют за два прохода, независимо от толщины стенки трубы. Затем трубу обкатывают на раскатной машине для улучшения ее наружной и внутренней поверхности, устранения неровностей, рисок, овальности и неравномерной толщины стенок. После обкатки трубы направляют в калибровочный стан для получения заданного диаметра.
...
Сварные трубы получают путем печной и электрической сварки. Исходный материал для сварных труб — листы в рулонах или специальные прокатанные полосы (штрипсы). Сварные трубы производят в две операции: формование заготовки в трубу и сварка шва трубы.
...
ных труб диаметром до 450 мм со стенками толщиной 0,6—5 мм из высоколегированной стали аустенитного класса, а также из цветных металлов и сплавов.
...
Тонкостенные трубы и трубы малых диаметров получают холодной прокаткой заготовок после горячей прокатки на специальных прокатных станах.
...
Расход металла на 1 т готовых труб составляет 1,05—1,18 т в зависимости от выбранного способа производства. Наиболее экономичны сварные трубы электродуговой сварки.
...
Волочение — процесс протягивания проволоки, прутка или трубы через очко специального инструмента (волоки), имеющее несколько меньшее сечение, чем исходная заготовка. Изделия после волочения имеют точные размеры, заданную геометрическую форму, чистую и гладкую поверхность. Волочением можно получать
...
Обычно волочению в холодном состоянии подвергают цветные металлы и их сплавы, низкоуглеродистые, высокоуглеродистые и легированные стали и сплавы с особыми свойствами.
...
На цепных волочильных станах (рис. 124) протягивают профили в виде длинных штанг (5—8 м и более). Эти станы имеют силу тяги 10— 1500 кН (1—150 т) при скорости волочения до 200 м/мнн. Протягивание заготовки через волоку осуществляется двигателем, вращательное движение которого через ряд механизмов преобразуется в прямолинейное движение цепи и волочильной тележки. Передний конец заготовки, выходящий из волоки, зажимается специальными захватами тележки. Заготовка, протягиваясь через волоку, приобретает форму заданного изделия.
...
Барабанные волочильные станы применяют в том случае, когда обрабатываемую заготовку и полученные из нее изделия (проволока и т. п.) можно наматывать на барабан.
...
1 — электродвигатель: 2 — редуктор; 3 — звездочка: 4 — продольные направляющие; 5 — цепь; (S —захваты; 7 — волочильнам тележка, 8 — ось; 9 — волоко* держатели с волокой; 10 — штанга с оправкой; //—карманы для прутков; 12 — упоры
...
Барабанные станы могут быть однократного или многократного волочения, что определяется числом осуществляемых на них протяжек. Имеются тяговые барабаны диаметром 150—1000 мм и более с мощностью приводных двигателей 5—110 кВт.
...
Заготовку перед волочением очищают от окалины, применяя обычно химическое травление в растворах кислот. После травления металл промывают, удаляя с его поверхности остатки кислоты и шлам.
...
На стальную заготовку, предназначенную для нескольких последовательных протяжек, после травления и промывки наносят подсмазоч-ный слой путем дополнительной обработки — желтения, омеднения, фосфатирования и последующего известкования. Желтение достигается легким окислением (ржавлением) заготовки. При омеднении заготовку погружают в слабо подкисленный раствор медного купороса. Известкование осуществляют кратковременным погружением заготовки в ванну с кипящим известковым раствором.
...
Завершающей операцией подготовки поверхности заготовки к волочению является сушка при температуре выше 100е С. Во время суш-
...
1 — электродвигатель: 2 — редуктор; 3 — звездочка: 4 — продольные направляющие; 5 — цепь; (S —захваты;
...
До протяжки на сухую поверхность металлической заготовки наносят соответствующую смазку. Смазка уменьшает усилие волочения и
...
Выбор обжатия, скорости волочения и смазки зависит от состава металла, свойств материала волоки, профиля и величины поперечного сечения изделия.
...
Процесс волочения металла регламентируется технологическими картами, в которых указаны: 1) маршрут волочения, т. е. последовательность изменения размеров сечения заготовки (обжатие или коэффициент вытяжки) по переходам; 2) температура и продолжительность промежуточного отжига или снятия наклепа; 3) режим травления для удаления окалины, полученной при отжиге; 4) порядок отделки готовой продукции (резка на мерные длины, удаление дефектов, правка, смазка, упаковка).
...
Коэффициент вытяжки металла при волочении р. равен отношению площади поперечного сечения исходной заготовки F0 к площади сечения после протяжки F^.
...
Обжатие X. при волочении определяют отношением разности площадей поперечного сечения заготовки до протяжки и после нее, к площади сечения заготовки до протяжки, т. е.
...
При прямом методе прессования (рис. 126,о) заготовка 3, нагретая до необходимой температуры, помещается в контейнер 4 пресса. С одной стороны контейнера посредством матрицедержателя 2 закреплена матрица 1 с выходным отверстием. В данном случае выходное отверстие (очко) матрицы имеет круглое сечение. С
...
через пресс-шайбу на заготовку, заставляя металл пластически деформироваться и вытекать через выходное отверстие матрицы. К концу процесса прессования в контейнере остается небольшая часть металла, называемая прессостатком, которая не участвует в формовании изделия.
...
При обратном методе прессования металла (рис. 126,6) в контейнер 4 вместо пресс-шайбы входит полый пуансон 5 с матрицей 7 на его конце. Во время движения пуансона закрепленная на нем матрица давит на слиток или заготовку 3, в результате чего металл вытекает через отверстие матрицы в направлении, обратном перемещению пуансона. При обратном прессовании отходы металла уменьшаются на 5—6% (при прямом прессовании они составляют 18—20% массы слитка) и снижаются усилия прессования металла на 25—30%. Однако этот метод имеет ограниченное применение из-за сложности конструкции пресса.
...

Необычные свойства обычных металлов
Физические методы исследования металлов и сплавов
Ручная дуговая сварка
Технология металлов и сварка
Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка, резка и пайка металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Технология металлов и сварка